Bezpieczeństwo elektryczne - zabezpieczenie ziemnozwarciowe

Teraz zrozumiemy, czym jest Earth Fault Protection. Będziemy skupiać się na Earth Fault.

Earth Fault

Usterka uziemienia to nieumyślne uszkodzenie między przewodem pod napięciem a ziemią. W przypadku wystąpienia zwarcia doziemnego następuje zwarcie w układzie elektrycznym i przepływ prądu zwarciowego przez system. Prąd zwarciowy powraca przez uziemienie lub inny sprzęt elektryczny, co powoduje uszkodzenie sprzętu. Przerywa również ciągłość zasilania i może szokować użytkownika. W celu ochrony sprzętu i bezpieczeństwa ludzi w instalacji stosowane są urządzenia zabezpieczające przed awarią.

Urządzenia zabezpieczające przed zwarciem doziemnym

Urządzenia wydają polecenie wyłączenia, aby przerwać obwód, gdy wystąpi zwarcie doziemne. Prąd zwarciowy jest ograniczony, a zwarcie jest rozpraszane przez schemat ograniczonej ochrony ziemnozwarciowej (REFP). Zwykle przekaźnik zwarcia doziemnego, wyłącznik różnicowoprądowy i przerywacz zwarcia doziemnego itp. Są używane do ograniczenia prądu zwarciowego.

Przekaźnik zwarcia doziemnego (EFR)

Jest to zabezpieczenie stosowane w instalacjach elektrycznych o dużej impedancji uziemienia. Wykrywa niewielkie napięcia błądzące na metalowych obudowach sprzętu elektrycznego. Rezultatem jest przerwanie obwodu w przypadku wykrycia niebezpiecznego napięcia. EFR jest zabezpieczony przed wyzwoleniem w przypadku stanów nieustalonych i zapobiega wstrząsom.

Poniższy rysunek przedstawia przekaźnik zwarcia doziemnego -

Wyłącznik prądu upływowego

Wyłącznik różnicowoprądowy bezpośrednio wykrywa prąd upływu i zapobiega obrażeniom ludzi i zwierząt w wyniku porażenia prądem. Jest to urządzenie wykrywające napięcie, które niedawno zostało zastąpione wyłącznikiem różnicowoprądowym (RCCB), który jest urządzeniem wykrywającym prąd. Jest to specjalny rodzaj przekaźnika zatrzaskowego, który jest podłączony do głównego źródła zasilania. Kiedy prąd zwarciowy przepływa z przewodu pod napięciem do przewodu uziemiającego w instalacji, cewka ELCB wyczuwa napięcie i wyłącza zasilanie. Wymaga to ręcznego resetowania, aby ponownie zadziałało. RCCB wykrywa prąd upływu i wysyła sygnał do wyłączenia systemu.

Wyłącznik różnicowo-prądowy

Wyłącznik różnicowoprądowy to urządzenie zabezpieczające, które zapobiega wypadkowi elektrycznemu, gdy zostanie podłączone jakiekolwiek wadliwe narzędzie. Jest to szybko działający wyłącznik, który wyłącza zasilanie, gdy zwarcie doziemne wystąpi w ciągu 1/40 sekundy. Porównuje przychodzący i wychodzący prąd ze sprzętu wzdłuż przewodu obwodu. Jeśli jest jakakolwiek różnica tak mała jak 5 mA, GFCI ogranicza prąd i szybko wyłącza się. GFCI nie pomaga zbytnio w przypadku zagrożeń związanych z kontaktem z linią, ale chroni przed ogniem, przegrzaniem i zniszczeniem izolacji przewodów.

Program ograniczonej ochrony ziemnozwarciowej

Rozważmy transformator z uzwojeniem gwiazdy, który jest chroniony przez Restricted Earth Fault Protection z urządzeniem zabezpieczającym EFR, jak pokazano na poniższym rysunku.

Poniższy obraz przedstawia zabezpieczenie ziemnozwarciowe z EFR -

Kiedy w sieci wystąpi błąd zewnętrzny F1, I1 i I2 przepływają przez stronę wtórną przekładników prądowych. Wypadkowa I1 i I2 będzie równa zero. Jeśli jednak w strefie ochronnej wystąpi zwarcie wewnętrzne F2, przepływa tylko I2, a I1 jest pomijane. Wynikowy prąd I2 przepływa przez przekaźnik zwarcia doziemnego, który wyczuwa prąd zwarcia i chroni ograniczoną część uzwojenia. Prąd zwarciowy jest o około 15% większy niż znamionowy prąd uzwojenia. Aby uniknąć magnesującego prądu rozruchowego, prąd stabilizujący musi być połączony szeregowo z przekaźnikiem.